芳烃抽提操作问答精编版.docx

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芳烃抽提操作问答精编版

芳烃抽提操作问答

第1题　什么叫抽提过程？

抽提过程的三个必要条件是什么？

　　答：

抽提又称萃取，是分离液体混合物的一种方法，就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。

芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类混合物中分离出芳烃的一种过程。

抽提能进行的三个必要条件是：

（1）混合液两组分在溶剂中有不同的溶解度；

（2）溶剂和被溶物质能以简单方法分离；

　　（3）抽提液和抽余液比重不同，并分为两个明显的液层。

第2题　抽提的适用场合有哪些？

　　答：

一般说来，下列情况采用抽提的方法将显示出优越性：

（1）混合液的相对挥发度小或形成恒沸物，用一般精馏方法不能分离或很不经济；

（2）混合液浓度很低，采用精馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗过大；

（3）混合液含热敏性物质，采用抽提方法可避免物料受到破坏。

第3题　什么是抽提过程中的重相、轻相、连续相、分散相？

　　答：

混合液和溶剂分别连续地引入抽提塔的底部和顶部，并且在重力的影响下形成二股流动方向相反的料液流和溶剂流，比重大的液流自上而下称作重相；比重小的液流自下而上叫做轻相。

为了使二液相在流动时互相密切接触，其中一相充满整个抽提塔，称为连续相，而另一相以液滴状分散于连续相中，称为分散相。

两液相中的任何一相均可称为分散相，一般采用流量大的液相为分散相，以增加相际接触面积。

芳烃抽提是工艺中抽提塔以重相为分散相，非芳水洗塔以轻相为分散相。

第4题　什么是贫溶剂？

什么是富溶剂？

　　答：

溶剂从抽提塔顶进入后，经过多层塔盘，不断地溶解大量的芳烃，这种含有芳烃的溶剂称为富溶剂。

溶解大量芳烃的溶剂进入回收塔经汽提分离出芳烃后的溶剂，只含少量水分，不含芳烃的溶剂称为贫溶剂。

第5题　抽提能使用什么溶剂？

本装置使用什么溶剂？

　　答：

芳烃抽提能使用二乙二醇醚、二丙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、环丁砜、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等。

本装置使用的溶剂是环丁砜。

　　请写出环丁砜的他子式、结构式、分子量、密度、常压沸点、表面张力。

粘度、比重、汽化潜热、分解温度、闪点、凝固点。

　　答：

分子式：

C4H8SO2；

　　　　结构式：

　　　　分子量：

120.17

密度（20℃）：

1270Kg/m3

常压沸点：

285℃

表面张力：

0.043N/M

　　　温度℃　　粘度Pa.s×103比热KJ/Kg.℃　　汽化潜热KJ/Kg

506.281.36537.2

1002.561.47523.3

1501.431.57518.3

2000.971.68476.5

分解温度：

200℃

　　　闪点：

177℃

凝固点：

27.8℃

　　请说出环丁砜溶剂的质量规格。

　　答：

密度（30℃）：

1260-1270Kg/m3

　　　　硫（重）：

26.0-27.0％

　　　　热稳定性：

不大于20mmSO2

　　　　水（重）：

不大于3％

　　　　灰分（重）：

不大于0.1％

　　　　环丁烯砜－2（重）：

不大于0.3％

　　　　馏程（5％－95％）：

282-288℃

第6题　什么叫溶剂溶解度？

什么叫选择性？

　　答：

溶剂对烃类的溶解能力的大小称溶剂的溶解度；溶剂对不同烃类的溶解能力的差异称溶剂的选择性。

第7题　什么叫族选择性？

什么叫轻、重选择性？

它们的变化规律是什么？

　　答：

芳烃和非芳烃在溶剂中的溶解度差异称为族选择性。

溶剂对各族烃的溶解度递减顺序为：

二环芳烃＞单环芳烃＞二环环烷烃＞单环环烷烃＞烯烃＞烷烃。

　　同族而不同分子量的烃在溶剂中的溶解度差异称为轻重选择性。

一般说来，同放大烃随碳原子数的增加而溶解度下降，如：

　　苯＞甲苯＞二甲苯＞重质芳烃；

　　轻质环烷烃或烯烃＞重质环烷烃或烯烃；

　　轻质烷烃＞重质烷烃

第8题　什么叫溶剂烃负荷？

　　答：

溶剂的烃负荷是实际存在于溶剂中的总烃量与溶剂烃混合物总量之比。

第9题　如何选择芳烃抽提的溶剂？

　　答：

对芳烃抽提过程来说，选择一个适合的溶剂是抽提过程能否进行的关键，一般应考虑以下几个方面：

（1）溶剂的选择性要足够大，越大越好；

（2）溶剂和料液的密度差要大，不易乳化，以利于逆流操作；

　　（3）溶剂对芳烃的溶解度要大，以降低溶剂量和操作费用；

　　（4）溶剂本身要有良好的化学稳定性，热稳定性和抗氧化安定性，不与料液发生化学反应，这样才能保证溶剂的循环使用。

　　（5）溶剂的沸点与料液的沸点差要大，不生成共沸物，以便于产品与溶剂用简单蒸馏的方法加以分离；

　　（6）溶剂的蒸发潜热和比热要小，以减少溶剂回收时的热量消耗；

　　（7）溶剂的粘度不宜过大，以便于传质；

　　（8）溶剂与料液之间的界面张力要大，以便于液滴的凝聚分层；

　　（9）溶剂应具有不易发泡、不易腐蚀设备、无毒、不易爆炸和着火、价廉、来源方便等特点。

　　上述各项中，最主要的指标是溶剂对芳烃的溶解能力和选择性。

第10题：

环丁砜溶剂有哪些主要性质？

　　答：

（1）对芳烃的溶解度大，选择性好，所得到的芳烃纯度高；

（2）密度差大，便于分离；

　　　　（3）界面张力大，不乳化和发泡；

（4）沸点差大，与抽出物不生成共沸物；

（5）蒸发潜热、比热小，减少了热量的损失；

（6）热稳定性和化学稳定性较好，减少了抽提过程中的溶剂的损失；

（7）凝固点较高；

（8）毒性及腐蚀性低，便于操作和设备的使用。

第11题　影响抽提过程的三要素是什么？

　　答：

抽提过程的影响因素很多，概括为三要素：

抽提原料油、溶剂和采用的手段（设备、操作条件等）。

在溶剂和设备结构选定后，操作条件就起着重要的作用。

第12题　抽提对原料中环烷烃含量有何要求？

　　答：

原料中的环烷烃增多，说明重整芳烃转化率低。

由于溶剂对烷烃的溶解度也很大，这样抽出油中环烷烃与苯生成共沸物，影响苯的产品质量。

一般来说，抽提原料中环烷烃含量在不大于2％时是比较合适的，产品质量也好。

第13题　抽提原料油的馏分组成对抽提有何影响？

初馏点高低对抽提有何影响？

　　答：

除原料烃组成之外，抽提原料的馏分组成对抽提过程也有很大影响。

在芳烃抽提过程中，由于轻质烃具有更高的选择性，因而原料愈重，芳烃回收越低。

初馏点低，表明原料油中的轻质烃（如戊烷）含量增加，可以置换重质非芳烃，而轻质非芳烃在汽提塔中很容易被汽提掉，从而有利于芳烃回收率，并能保证芳烃纯度。

初馏点过高的害处就在于重质非芳烃不易被置换出来，若要保证芳烃质量，不得不牺牲部分芳烃回收率。

但是，原料油初馏点愈低，达到同样芳烃回收率所需要的溶剂比就愈高，所以原料油初馏点也不宜过低，一般保持在65℃为宜。

第14题　抽提原料中溴价变化对产品有何影响？

　　答：

溴价表示油品不饱和程度，即烯烃含量。

烯烃在溶剂中溶解度较大，这样在抽出油中烯烃含量又集中在苯馏分中，会造成苯产品的酸洗颜色不合格。

第15题　影响抽提的操作因素有哪些？

　　答：

影响抽提操作因素有温度、压力、溶剂比、反流比、溶剂含水、抽提负荷等。

第16题　温度对抽提过程有什么影响？

　　答：

抽提过程之所以能进行因为溶剂加入料液后形成了两相区。

温度的升高将增大溶解度，选择性降低，使两相区变小，当温度升高到某临界温度，两相区消失，成为完全互溶，使抽提过程无法进行。

同时，温度升高还会使两共存相的浓度接近，重度差变小，容易产生液泛。

温度降低，选择性增强，两相区增大，对抽提有利，但降得过低时，可能使溶剂与溶质之间不再完全互溶，所以，过低的操作温度对抽提也是不利的。

第17题　压力对抽提过程有什么影响？

　　答：

抽提应在恒压下操作，塔内的压力主要抽提过程中各种烃类在操作温度下处于液相状态，即高于抽提温度下非芳烃的泡点压力，否则塔内产生汽化现象，降低抽提效率。

压力本身并不影响芳烃在溶剂中的溶解度，在操作上应避免抽提塔压力发生突然波动。

第18题　什么叫第一、二、三溶剂？

　　答：

从溶剂回收塔底来的经换热和温度调节后进入抽提塔顶的贫溶剂称为第一溶剂，或主溶剂。

　　由贫溶剂管线分出一股进入汽提塔底的溶剂称为第二溶剂，或称补充溶剂。

　　在贫溶剂进入抽提塔顶部之前分出一股引入到抽提塔进料的贫溶剂叫做第三溶剂。

第19题　溶剂比对抽提过程有什么影响？

　　答：

溶剂比是溶剂与进料的重量之比。

溶剂比是调节芳烃回收率的主要手段，同时又决定了抽提塔、汽提塔的负荷。

为了尽量提高芳烃回收率，需要提高溶剂比，但过高的溶剂比又会使芳烃纯度下降，使设备超负荷，并增加动力消耗。

第20题　溶剂比有哪四种表示方法，它们分别说明了什么？

　　答：

溶剂比有四种表示方法：

（a）一次溶剂对进料比；（b）一次溶剂对抽余油比；（c）一次溶剂＋三次溶剂对抽出物＋反洗液之比；（d）全部溶剂对抽出物＋反洗液之比。

　　一次溶剂对进料比说明了抽提塔顶的溶剂与进料速率的比率；一次溶剂对抽余油比反映了抽提进料口以上的情况，比率高表示芳烃的回收率较高；一次溶剂＋第三溶剂对抽出物＋反洗液之比反映了抽提塔进料口以下的情况，比率高表示产品的纯度高，特别是较重的产品；全溶剂对抽出物＋反洗液之比说明了汽提塔顶部的情况，比率高意味着产品有较高的纯度。

　　我们通常所说的溶剂比，指的是一次溶剂对进料比。

第21题　抽提塔反洗的原理是什么？

　　答：

反洗是利用芳烃与轻质非芳烃、轻质非芳烃与重质非芳烃在溶剂中的溶解度差异，把一股来自汽提塔顶的主要含苯和轻质非芳烃的反洗液（亦称回流芳烃）引入到抽提塔底部，利用芳烃置换溶解在溶剂中的轻质非芳烃，轻质非芳烃置换重质非芳烃的原理，来减少在汽提塔中难以分离的溶解在富溶剂中的重质非芳烃，使其在抽提塔中有效地利用抽提的原理得以除去，从而提高抽提油的纯度。

第22题　反洗量的大小对操作有何影响？

　　答：

反洗量的大小要视抽提进料中重质非芳的含量多少和抽提塔的界面来灵活掌握。

　　反洗量过大，抽提塔反洗段烃负荷增大，溶剂选择性下降，造成抽提物纯度下降。

　　反洗量过小，不能将抽提塔底富溶剂中重质非芳烃充分置换掉，造成抽提物夹带重质非芳，同样会降低芳烃纯度。

第23题　什么叫反洗比？

反洗液量是如何调节控制的？

　　答：

反洗液量与抽提进料之比称为反洗比，有的地方也用反洗液量与抽提物量之比来表示。

反洗液量是通过汽提塔塔顶蒸出物数量来控制的。

第24题　溶液含水量对抽提有什么影响？

控制在多少为好？

　　答：

一般来说，溶剂含水量越高，选择性越好，溶解度下降，含水过高，芳烃收率下降；含水过低，虽芳烃收率高，但公用工程能耗增大，于经济不利。

但是。

在实际控制的含水量范围内，水含量对选择性和溶解度的影响是不大的，因此，不能把水含量作为一保操作变量进行控制，UOP环丁砜抽提工艺中溶剂含水量一般控制在0.4-0.8％（WT），正常时应在0.56％左右。

第25题　抽提系统各塔的作用是什么？

　　答：

抽提塔的作用是回收芳烃和芳烃部分提纯。

　　非芳水洗塔的作用是利用水对溶剂和烃类溶解度不同，来回收抽余液中被夹带的少量溶剂，以减少溶剂损失。

　　汽提塔的作用是根据芳烃和非芳烃在有环丁砜存在下相对挥发度不同，通过蒸出部分轻质非芳烃来除去残留溶剂中的非芳，并为抽提塔提供反洗液。

　　回收塔的作用是通过减压和水蒸汽汽提，将汽提塔底来的不含非芳的富溶剂分离，塔顶得到不含溶剂的抽出物和水，塔底得到贫溶剂，水和贫溶剂分别作循环使用。

　　溶剂再生塔的作用是通过减压蒸馏和水蒸汽蒸馏来完成除去溶剂降解产物和杂质的任务。

　　水汽提塔的作用是将非芳烃水洗塔洗涤水和汽提塔受槽来的水之中夹带的非芳烃除去，并